血小板在COVID-19中的抗病毒应答、组织修复与血栓并发症中的潜在作用

　　本研究针对COVID-19患者血小板在疾病进展中的功能变化展开探讨，通过分析急性期肺炎患者血小板mRNA表达谱，发现IFITM3、TIMP1等抗病毒相关基因显著上调，TREML1、SPARC等组织修复基因与疾病严重程度呈负相关。该研究揭示了血小板在调节抗病毒免疫、抑制过度炎症及促进组织修复中的新机制，为COVID-19的病理机制研究和临床预后评估提供了新的分子标志物和潜在治疗靶点。

　　

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，已造成全球超过6.3亿人感染和数百万死亡。虽然COVID-19主要被视为呼吸系统疾病，但它同样影响多个器官和系统，其中血栓形成并发症的发生率远高于其他呼吸道感染。血小板作为无核细胞碎片，在维持机体稳态和调节组织反应中扮演关键角色。尽管缺乏细胞核，血小板仍携带一系列可翻译的mRNA分子，并表达多种模式识别受体（PRRs），能够直接识别病毒病原体。在感染过程中，血小板可释放细胞因子和抗菌肽，招募并激活中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞，参与宿主防御机制的调节。先前研究表明，COVID-19患者的血小板转录组在代谢通路、抗原提呈和线粒体功能等方面发生显著变化，且血小板中可检测到SARS-CoV-2病毒颗粒，提示血小板可能直接参与病毒感染过程。然而，血小板在COVID-19中的具体分子机制及其与疾病严重程度的关系尚不完全清楚。

为深入探究这一问题，来自波兰雅盖隆大学马尔沃普斯卡生物技术中心病毒学实验室的Marzena Lenart、Marcin Czepiel等研究人员开展了一项研究，论文发表在《HeartRhythm Case Reports》。研究团队通过分析COVID-19住院患者血小板mRNA表达谱，重点关注与抗病毒应答、血小板功能及淋巴细胞活化相关的基因表达变化，旨在揭示血小板在COVID-19发病机制中的作用及其作为疾病预后标志物的潜力。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从2020年9月至2022年2月期间招募了28名COVID-19肺炎住院患者和30名年龄匹配的健康对照者，所有患者均在住院首两周内进行采样；其次，通过差速离心法从外周血中分离血小板，并采用显微镜和血细胞计数检测确保血小板纯度达到99%；随后，使用纳米孔测序技术（Oxford Nanopore Technologies）对3例患者和3例对照的血小板RNA进行转录组测序，并通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）在更大样本中验证候选基因表达；最后，利用STRING数据库进行蛋白质相互作用网络和基因本体（GO）富集分析，并采用统计学方法分析基因表达与临床参数的相关性。

3.1. 人类血小板转录组分析

通过RNA测序分析，研究人员发现COVID-19患者与健康对照者之间存在431个差异表达基因，其中32个基因在患者中表达上调超过3倍。从中筛选出20个表达最显著且一致的基因，最终聚焦于7个与抗病毒应答（IFITM3、IFITM2、TIMP1）、血小板活化与功能（TREML1、SPARC、GPX1）或淋巴细胞调节（HLA-E）相关的基因进行深入分析。

3.2. COVID-19患者血小板中IFITM3、TIMP1、GPX1、TREML1、SPARC、IFITM2和HLA-E转录本

RT-qPCR结果显示，与健康对照相比，COVID-19患者血小板中IFITM3、TIMP1、TREML1、SPARC和HLA-E的表达显著上调，而GPX1和IFITM2的表达无显著差异。进一步根据疾病严重程度将患者分为“重症”和“非重症”肺炎组后发现，非重症组中上述所有基因（除IFITM2外）的表达均显著高于健康对照，而重症组仅IFITM3和TIMP1表达显著上调。蛋白质相互作用网络分析显示，这些上调基因之间存在密切的功能关联，共同参与天然免疫与适应性免疫、干扰素应答及病毒防御等生物学过程。

4. 讨论

本研究证实了COVID-19患者血小板转录组发生显著改变，特别是与抗病毒应答和组织修复相关的基因表达上调。IFITM3作为一种广谱病毒限制因子，可抑制SARS-CoV-2的进入和细胞间融合，其上调表达可能与病毒感染直接相关。TIMP1作为金属蛋白酶组织抑制剂家族成员，能够增强肺部免疫应答，其在血小板中的上调可能参与调节COVID-19的炎症反应。TREML1和SPARC的表达上调在非重症患者中更为明显，提示这些基因可能通过抑制过度炎症和促进组织修复改善疾病预后。HLA-E作为免疫调节分子，可能通过激活NK细胞和细胞毒性T淋巴细胞功能增强抗病毒免疫。这些发现不仅深化了对血小板在COVID-19中作用机制的理解，还为疾病严重程度的评估提供了潜在的分子标志物。

5. 结论

综上所述，本研究揭示了COVID-19患者血小板mRNA组成与健康对照及不同疾病严重程度患者之间的差异，表明血小板在调节抗病毒应答、组织修复以及防止血栓和循环并发症中具有重要作用。这些发现为COVID-19的病理机制研究和临床治疗提供了新的视角和潜在靶点。